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The Art of Electronics、第3版（LC Butterworthフィルター）の付録Eは、「アクティブフィルターは低周波数では便利ですが、高周波数では実用的ではない」と述べています。彼らは「100kHz以上の周波数では、最良のアプローチはパッシブLCフィルターです」と言います（両方の場合で言い換え）。 私の最初の質問： 本当に？ アクティブフィルターを実用的にするには、すでに100kHzでも高すぎますか？ 私は、高帯域幅と高スルーレートのオペアンプは高価になる可能性があることを理解しており、一般的なケースでは「実用的」ではありませんが、1MHzのカットオフ、1kΩのTトポロジーなどのローパスLCフィルタ負荷は数百μH程度のインダクタを必要とすることになります---歪み（磁気コアの飽和とヒステリシス）を回避する必要がある場合、その範囲の空心インダクタでは全体がかなり実用的ではありません。 質問2は次のようになります。たとえば、10 MHz未満のカットオフ周波数は、Sallen-Key 2次ローパスフィルターには高すぎますか？ この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 理想的なケースの観点から分析すると（オペアンプが常に線形動作内にあると仮定して）、オペアンプの3つのピンすべてがローパス出力信号の影響を受けます-10 MHz未満のカットオフ周波数は確かにそうではありません問題（帯域幅もスルーレートもありません）。入力容量は大きな問題ではありません--- Rが1kのオーダーで、コンデンサは数十pFから数百​​pFのオーダーです---オペアンプの入力を作るのに十分な大きさですキャパシタンスは無視できます。 私が見落としている他の実用的な問題はありますか？数MHzのオーダーのカットオフを持つアクティブなフィルターが必要な場合、私は現実的ですか？（価格設定は問題ではありません--- 10ドルまたは20ドルの範囲のオペアンプが必要な場合、それで問題ありません）

14 operational-amplifier  active-filter  passive-filter  sallen-key 

私は最近、サンプリング、エイリアシングの影響、およびサンプリングされた信号に対するアンチエイリアシングフィルターの影響を研究するシミュレーションを構築しました。 サンプル帯域より上の基本周波数については、サンプリングされた信号に「偽者」が見られることは明らかです。アンチエイリアスフィルターを使用すると、詐欺師を排除できます。 しかし、サンプラーに広帯域ノイズ（実際にはホワイトノイズ）信号をかけると、アンチエイリアシングフィルターが存在するかどうかに大きな違いはありません。ピークツーピークノイズはどちらの場合も同じです。もちろん、ノイズの帯域幅は変わりました。 しかし、さらに、サンプルバンド外の（偽者）エイリアスブロードバンドノイズが、サンプルバンドで実際に通過するブロードバンドノイズに重畳され、より大きなピークツーピークレベルで「積み重なる」ことが予想されます。 なぜこれが起こらないのですか？ シミュレーションの時間ステップはMHzであり、調査中のシステムは1 kHzの範囲であることに注意してください。したがって、システムは事実上連続的な世界にあります。

14 noise  sampling  active-filter 

ウィキペディアはアクティブローパスとしてSallen-Keyフィルターにリンクしているので、LTSpiceで試してみました。 周波数応答と位相応答は線形ではなく、代わりに周波数応答は10kHz後にさらに高くなります。それはなぜですか。また、「通常の」ローパスフィルターの代わりにSallen-Keyフィルターを使用するのはなぜですか？ Sallen-Keyは青い線上にあります。

11 filter  low-pass  active-filter 

音源定位のために複数のチャンネルからオーディオサンプルをキャプチャすることを目的とした回路を設計しています。 各チャネルには、13ビットADCに入る前に、次の2段オペアンプ回路があります。 音源を最大10KHzまで定位できるようにしたいのですが、帯域幅が広いほど良いです（コンデンサーマイクは最大で約16KHzを処理できると思いますが、100％確実ではありません）。 サンプリングが速いほど、空間分解能が向上します。約75KHzのサンプルレートを絞ることができます。 質問 ADCの前にアンチエイリアスフィルターについて心配する必要がありますか？私が理解しているように、エイリアシングはナイキスト制限以下で操作した場合にのみ発生するため、理論上の最大周波数成分である75KHz / 2が私の制限となり、必要以上に高くなります。 アンチエイリアシングフィルターが必要ない場合、出力の不要なノイズを除去するために他に何をする必要がありますか？スコープを見ると問題ないようですが、これは1つのチャネルが構築されている場合のみです。同じボードに5つのチャネルすべてを追加すると、互いに干渉するのではないかと心配しています。

9 operational-amplifier  adc  filter  active-filter 

私は、Sallen Keyトポロジーを使用して、20KHzのカットオフ周波数を持つ6次バターワースローパスフィルターを設計しました（Andy Akaに感謝）。フィルターはカットオフ周波数とロールオフで期待どおりに動作していますが、カットオフ周波数より数桁大きいと、予期しない周波数応答で何かが発生します。 減衰により110KHzが減少し、1MHz後に安定するのはなぜですか？ 編集：今日、私はもう少しシミュレーションを行いました。2つの非理想的なオペアンプを使用しましたが、同じような結果が得られました。次に、LTSpiceで理想的なオペアンプと思われるものを使用しました。このシンボルは「オペアンプ」と呼ばれ、使用するにはspiceディレクティブが必要です。結果は以下のとおりです。 最初は、理想的なオペアンプは実際のオペアンプで見た問題に悩まされていないと思っていました。そうではないのは事実です。しかし、0.6GHzと0.7GHzの間で、奇妙な動作に気づきました。これは、以前に見られたものとは異なります。 値を10でスケーリングしました。すべてのRを10で除算し、すべてのCを10で乗算しました。 もう一方の方法で値を10にスケーリングしました。つまり、抵抗器を大きくします。 編集II： 達人からのリクエストに応じて、グラフを増やしました。 インピーダンススケーリングを備えた理想的なオペアンプでプロットします。最大10MHzの制限。 最後に追加のRCを含む元の回路のプロット： 達人の必要に応じてOP275でプロットします。 最後に、元の設計をプロットしますが、フィードバックループにバッファーを使用します。

8 operational-amplifier  low-pass  active-filter